CN110669574A - 一种极压抗磨润滑脂及其制备方法 - Google Patents

一种极压抗磨润滑脂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种极压抗磨润滑脂，由包括以下组分的原料制备而成：基础油50重量份～70重量份；抗氧剂0.1重量份～5重量份；极压抗磨剂1重量份～10重量份；防腐蚀剂0.1重量份～5重量份；四聚脲5重量份～20重量份；复合磺酸钙10重量份～30重量份；所述基础油为合成烃类油。与现有技术相比，本发明提供的极压抗磨润滑脂采用合成烃类油作为基础油，添加特定配比的四聚脲，并与其它特定含量组分实现较好的相互作用，得到的极压抗磨润滑脂同时具有优异的机械安定性和极压抗磨性能，在长寿命高负荷的机械领域具有广阔的应用前景。实验结果表明，本发明提供的极压抗磨润滑脂延长工作锥入度变化值为5～8，磨斑直径不超过0.71mm，具有较高的轴承寿命。

Description

一种极压抗磨润滑脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及润滑脂技术领域，更具体地说，是涉及一种极压抗磨润滑脂及其制备方法。
背景技术
聚脲润滑脂由于具有良好的高温性能、抗水性能及胶体安定性被广泛用于各种润滑场合；同时，其本身不含有金属离子，对基础油和轴承没有催化氧化作用，这在一定程度上延长了轴承寿命。但是，聚脲润滑脂机械安定性差、对极压剂的感受性差，使得其在使用过程中易流失，极压抗磨性能较差，这在一定程度上缩短了聚脲润滑脂的轴承寿命，限制了其在某些领域的使用。
使聚脲润滑脂同时具有优异的机械安定性和极压抗磨性能，是目前本领域技术人员亟待解决的技术难题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种极压抗磨润滑脂及其制备方法，本发明提供的极压抗磨润滑脂同时具有优异的机械安定性和极压抗磨性能，在长寿命高负荷的机械领域具有广阔的应用前景。
本发明提供了一种极压抗磨润滑脂，由包括以下组分的原料制备而成：
基础油50重量份～70重量份；
抗氧剂0.1重量份～5重量份；
极压抗磨剂1重量份～10重量份；
防腐蚀剂0.1重量份～5重量份；
四聚脲5重量份～20重量份；
复合磺酸钙10重量份～30重量份；
所述基础油为合成烃类油。
优选的，所述合成烃类油选自聚α烯烃、聚丁烯、双酯类油、三羟甲基丙烷酯、季戊四醇酯中的一种或多种。
优选的，所述抗氧剂选自胺类抗氧剂和/或酚类抗氧剂。
优选的，所述极压抗磨剂选自有机硫化物、磷酸酯类化合物、聚四氟乙烯粉、轻质碳酸钙、钼及硫复合固体润滑剂中的一种或多种。
优选的，所述防腐蚀剂选自苯并三氮唑和/或噻二唑衍生物。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的极压抗磨润滑脂的制备方法，包括以下步骤：
a)将基础油、抗氧剂、极压抗磨剂、防腐蚀剂、四聚脲和复合磺酸钙进行混合，得到极压抗磨润滑脂；所述基础油由合成烃类油组成。
优选的，步骤a)中所述混合的过程具体为：
在基础油中加入抗氧剂，再加入极压抗磨剂、防腐蚀剂、四聚脲和复合磺酸钙，进行搅拌，得到极压抗磨润滑脂。
优选的，所述搅拌的时间为1h～3h。
本发明提供了一种极压抗磨润滑脂，由包括以下组分的原料制备而成：基础油50重量份～70重量份；抗氧剂0.1重量份～5重量份；极压抗磨剂1重量份～10重量份；防腐蚀剂0.1重量份～5重量份；四聚脲5重量份～20重量份；复合磺酸钙10重量份～30重量份；所述基础油为合成烃类油。与现有技术相比，本发明提供的极压抗磨润滑脂采用合成烃类油作为基础油，添加特定配比的四聚脲，并与其它特定含量组分实现较好的相互作用，得到的极压抗磨润滑脂同时具有优异的机械安定性和极压抗磨性能，在长寿命高负荷的机械领域具有广阔的应用前景。实验结果表明，本发明提供的极压抗磨润滑脂延长工作锥入度变化值为5～8，烧结负荷为6082N，磨斑直径不超过0.71mm，具有较高的轴承寿命。
另外，本发明提供的制备方法简单、条件温和，适合大规模工业生产。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种极压抗磨润滑脂，由包括以下组分的原料制备而成：
基础油50重量份～70重量份；
抗氧剂0.1重量份～5重量份；
极压抗磨剂1重量份～10重量份；
防腐蚀剂0.1重量份～5重量份；
四聚脲5重量份～20重量份；
复合磺酸钙10重量份～30重量份；
所述基础油为合成烃类油。
在本发明中，所述极压抗磨润滑脂包括基础油、抗氧剂、极压抗磨剂、防腐蚀剂、四聚脲和复合磺酸钙，优选由基础油、抗氧剂、极压抗磨剂、防腐蚀剂、四聚脲和复合磺酸钙组成。
在本发明中，所述基础油为合成烃类油；所述合成烃类油优选选自聚α烯烃、聚丁烯、双酯类油、三羟甲基丙烷酯、季戊四醇酯中的一种或多种，更优选为聚α烯烃。在本发明优选的实施例中，所述基础油为聚α烯烃；所述聚α烯烃的100℃运动粘度优选为3.5mm2/s～35mm2/s，更优选为8mm2/s～23mm2/s。在本发明中，所述聚α烯烃优选选自PAO4、PAO6、PAO8、PAO10和PAO20中的一种或多种，更优选为PAO8、PAO10或PAO20。本发明对所述聚α烯烃的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述PAO4、PAO6、PAO8、PAO10和PAO20的市售商品或自制品均可。
在本发明中，所述极压抗磨润滑脂包括50重量份～70重量份的基础油，优选为60重量份。
在本发明中，所述抗氧剂优选选自胺类抗氧剂和/或酚类抗氧剂，更优选为胺类抗氧剂。本发明对所述抗氧剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述胺类抗氧剂和酚类抗氧剂的市售商品即可。
在本发明中，所述极压抗磨润滑脂包括0.1重量份～5重量份的抗氧剂，优选为0.3重量份～0.5重量份。
在本发明中，所述极压抗磨剂优选选自有机硫化物、磷酸酯类化合物、聚四氟乙烯粉、轻质碳酸钙、钼及硫复合固体润滑剂中的一种或多种，更优选为有机硫化物、磷酸酯类化合物、轻质碳酸钙和钼及硫复合固体润滑剂(复配极压抗磨剂)。本发明对所述极压抗磨剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述有机硫化物、磷酸酯类化合物、聚四氟乙烯粉、轻质碳酸钙、钼及硫复合固体润滑剂的市售商品即可。
在本发明中，所述极压抗磨润滑脂包括1重量份～10重量份的极压抗磨剂，优选为8重量份～10重量份。
在本发明中，所述防腐蚀剂优选选自苯并三氮唑和/或噻二唑衍生物，更优选为苯并三氮唑。本发明对所述防腐蚀剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述苯并三氮唑和噻二唑衍生物的市售商品即可。在本发明中，所述极压抗磨润滑脂包括0.1重量份～5重量份的防腐蚀剂，优选为0.5重量份～0.8重量份。
在本发明中，所述四聚脲优选由脂肪胺、二元胺、异氰酸酯和基础油混合后升温反应制备而成；其中，所述脂肪胺优选选自十八胺或十六胺，更优选为十八胺；所述二元胺优选选自乙二胺、已二胺或对苯二胺，更优选为乙二胺；所述基础油与上述技术方案中所述的相同，在此不再赘述。本发明对所述脂肪胺、二元胺、异氰酸酯和基础油的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述脂肪胺、二元胺、异氰酸酯和基础油的质量比优选为(5～15)：(0.5～2)：(5～9)：(70～90)，更优选为(10～15)：(1～2)：(5～8)：(75～85)。
在本发明中，所述升温反应的温度为40℃～200℃，更优选为100℃～180℃，时间优选为60min～180min，更优选为120min～180min。
在本发明中，所述极压抗磨润滑脂包括5重量份～20重量份的四聚脲，优选为10重量份～20重量份。
在本发明中，所述复合磺酸钙的制备过程优选具体为：
将十二羟基硬脂酸、氢氧化钙和基础油混合后升温反应，再加入磺酸钙、酸和/或醇，得到复合磺酸钙；
更优选为：
将十二羟基硬脂酸、氢氧化钙和基础油混合后升温反应，再加入磺酸钙、醋酸，得到复合磺酸钙。
在本发明中，所述基础油与上述技术方案中所述的相同，在此不再赘述。本发明对所述十二羟基硬脂酸、氢氧化钙、基础油、磺酸钙、酸和醇的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述十二羟基硬脂酸、氢氧化钙、基础油、磺酸钙、酸和/或醇的质量比优选为(1～10)：(1～5)：(30～70)：(30～70)：(1～10)，更优选为(1～5)：(1～5)：(40～60)：(40～60)：(1～5)。
在本发明中，所述升温反应的温度为50℃～200℃，更优选为100℃～180℃℃，时间优选为60min～180min，更优选为120min～180min。
在本发明中，所述极压抗磨润滑脂包括10重量份～30重量份的复合磺酸钙，优选为20重量份～30重量份。
本发明提供的极压抗磨润滑脂采用合成烃类油作为基础油，添加特定配比的四聚脲，并与其它特定含量组分实现较好的相互作用，得到的极压抗磨润滑脂同时具有优异的机械安定性和极压抗磨性能，在长寿命高负荷的机械领域具有广阔的应用前景。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的极压抗磨润滑脂的制备方法，包括以下步骤：
a)将基础油、抗氧剂、极压抗磨剂、防腐蚀剂、四聚脲和复合磺酸钙进行混合，得到极压抗磨润滑脂；所述基础油由合成烃类油组成。
本发明首先将基础油、抗氧剂、极压抗磨剂、防腐蚀剂、四聚脲和复合磺酸钙进行混合。在本发明中，所述基础油、抗氧剂、极压抗磨剂、防腐蚀剂、四聚脲和复合磺酸钙与上述技术方案中所述的相同，在此不再赘述。
在本发明中，所述混合的过程优选具体为：
在基础油中加入抗氧剂，再加入极压抗磨剂、防腐蚀剂、四聚脲和复合磺酸钙，进行搅拌，得到极压抗磨润滑脂。本发明对所述搅拌的方式没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的人工搅拌或机械搅拌的技术方案均可。
在本发明中，所述搅拌的时间优选为1h～3h，更优选为2h。
本发明提供的制备方法简单、条件温和，适合大规模工业生产。
本发明提供了一种极压抗磨润滑脂，由包括以下组分的原料制备而成：基础油50重量份～70重量份；抗氧剂0.1重量份～5重量份；极压抗磨剂1重量份～10重量份；防腐蚀剂0.1重量份～5重量份；四聚脲5重量份～20重量份；复合磺酸钙10重量份～30重量份；所述基础油为合成烃类油。与现有技术相比，本发明提供的极压抗磨润滑脂采用合成烃类油作为基础油，添加特定配比的四聚脲，并与其它特定含量组分实现较好的相互作用，得到的极压抗磨润滑脂同时具有优异的机械安定性和极压抗磨性能，在长寿命高负荷的机械领域具有广阔的应用前景。实验结果表明，本发明提供的极压抗磨润滑脂延长工作锥入度变化值为5～8，烧结负荷为6082N，磨斑直径不超过0.71mm，具有较高的轴承寿命。
另外，本发明提供的制备方法简单、条件温和，适合大规模工业生产。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例所用的四聚脲由质量比为10：1.5：6：80的脂肪胺、二元胺、异氰酸酯和基础油混合后升温至150℃反应120min制备而成；所用的复合磺酸钙的制备过程具体为：
将十二羟基硬脂酸、氢氧化钙和基础油混合后升温至180℃反应120min，再加入磺酸钙、醋酸，得到复合磺酸钙；所述十二羟基硬脂酸、氢氧化钙、基础油、磺酸钙、醋酸的质量比为5：5：50：50：4的。
实施例1
以PAO20为基础油，称取60重量份，再加入0.3重量份的胺类抗氧剂，再加入8重量份的复配极压抗磨剂、0.5重量份的苯并三氮唑、20重量份的四聚脲和20重量份的复合磺酸钙，搅拌2h，得到极压抗磨润滑脂。
实施例2
以PAO8为基础油，称取60重量份，再加入0.5重量份的胺类抗氧剂，再加入10重量份的复配极压抗磨剂、0.8重量份的苯并三氮唑、15重量份的四聚脲和25重量份的复合磺酸钙，搅拌2h，得到极压抗磨润滑脂。
实施例3
以PAO20为基础油，称取60重量份，再加入0.3重量份的胺类抗氧剂，再加入8重量份的复配极压抗磨剂、0.5重量份的苯并三氮唑、10重量份的四聚脲和30重量份的复合磺酸钙，搅拌2h，得到极压抗磨润滑脂。
对比例1
以PAO8为基础油，称取60重量份，再加入0.5重量份的胺类抗氧剂，再加入10重量份的复配极压抗磨剂、0.8重量份的苯并三氮唑、8重量份的四聚脲和42重量份的复合磺酸钙，搅拌2h，得到极压抗磨润滑脂。
对实施例1～3和对比例1提供的极压抗磨润滑脂的各项性能进行测试，结果参见表1所示。
表1实施例1～3和对比例1提供的极压抗磨润滑脂的各项性能数据
项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
延长工作锥入度变化值 8 6 5 3
烧结负荷，N 6082 6082 6082 6082
磨斑直径，mm 0.56 0.71 0.57 0.73
轴承寿命 12000h ＜10000h ＜10000h ＜8000h
由表1可知，本发明实施例1～3提供的极压抗磨润滑脂同时具有优异的机械安定性和极压抗磨性能，延长工作锥入度变化值为5～8，烧结负荷为6082N，磨斑直径不超过0.71mm，在长寿命高负荷的机械领域具有广阔的应用前景。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种极压抗磨润滑脂，由包括以下组分的原料制备而成：
基础油50重量份～70重量份；
抗氧剂0.1重量份～5重量份；
极压抗磨剂1重量份～10重量份；
防腐蚀剂0.1重量份～5重量份；
四聚脲5重量份～20重量份；
复合磺酸钙10重量份～30重量份；
所述基础油为合成烃类油。
2.根据权利要求1所述的极压抗磨润滑脂，其特征在于，所述合成烃类油选自聚α烯烃、聚丁烯、双酯类油、三羟甲基丙烷酯、季戊四醇酯中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的极压抗磨润滑脂，其特征在于，所述抗氧剂选自胺类抗氧剂和/或酚类抗氧剂。
4.根据权利要求1所述的极压抗磨润滑脂，其特征在于，所述极压抗磨剂选自有机硫化物、磷酸酯类化合物、聚四氟乙烯粉、轻质碳酸钙、钼及硫复合固体润滑剂中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的极压抗磨润滑脂，其特征在于，所述防腐蚀剂选自苯并三氮唑和/或噻二唑衍生物。
6.一种权利要求1～5任一项所述的极压抗磨润滑脂的制备方法，包括以下步骤：
a)将基础油、抗氧剂、极压抗磨剂、防腐蚀剂、四聚脲和复合磺酸钙进行混合，得到极压抗磨润滑脂；所述基础油由合成烃类油组成。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述混合的过程具体为：
在基础油中加入抗氧剂，再加入极压抗磨剂、防腐蚀剂、四聚脲和复合磺酸钙，进行搅拌，得到极压抗磨润滑脂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的时间为1h～3h。
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